4.2.2 气动、电动驱动
工业机器人考试试卷(附答案)
工业机器人考试试卷（附答案）一、填空题1、按照机器人的技术发展水平，可以将工业机器人分为三代，即示教再现型机器人、感知机器人和智能机器人。
2、工业机器人的基本特征是可编程、拟人化、通用性、机电一体化。
二、判断题1、工业机器人的坐标系包括：基坐标系、关节坐标系及工件坐标系。
（√）2、工业机器人中手部是连接机身和手腕的部件。
（√）3、工业机器人的驱动器按动力源可分为液压驱动，气动驱动和电动驱动。
（√）4、伺服驱动器是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电动机进行控制，实现高精度的传动系统定位。
（√）5、工业机器人伺服系统主要由驱动器、减速及传动机构、力传感器、角度（位移）传感器、角速度（速度）传感器和计算机组成。
（√）6、示教再现机器人是一种可重复再现通过示教编程存储起来的作业程序的机器人。
（√）三、选择题1、国际上机器人四巨头指的是（ A ）①瑞典ABB ②日本FANUC ③日本YASKAWA ④德国KUKA ⑤日本OTCA ①②③④B ①②③⑤C ②③④⑤D ①③④⑤2、手部的位姿是由哪两部分变量构成（ B ）。
A 位姿与速度B 姿态与位置C 位置与运行状态D 姿态与速度3、示教-再线控制为一种在线编程方式，它的最大问题是（ B ）A 操作人员劳动强度大B 占用生产时C 操作人员安全问题D 容易产生废品4、对机器人进行示教时，模式旋钮打到示教模式后，在此模式中，外部设备发出的启动信号（ A ）。
A 无效B 有效C 延时后有效5、工业机器人工作站的特点是（ D ）。
①技术先进②技术升级③应用领域广泛④技术综合性强A ①②B ①③C ②④D ①②③④四、简答题1、工业机器人工具中心点（TCP）标定的意义工业机器人工具中心点（TCP）为机器人系统的控制点，出厂时默认位于最后一个运动轴或安装法兰的中心。
当机器人末端执行器安装不同作业工具时，为了方便描述工具在空间的位置，使其实现精确运动控制，或当换装工具后发生工具碰撞时，都需要进行TCP标定。
阀门执行器的工作原理
阀门执行器的工作原理1. 引言阀门执行器是一种常见的用于控制流体、气体或液体介质的设备，常见于工业生产、建筑管道和自动化控制系统中。
本文将深入探讨阀门执行器的工作原理，旨在帮助读者更好地理解和运用该设备。
2. 阀门执行器的分类阀门执行器根据其控制方式和工作原理可分为以下几类：电动执行器、气动执行器、液动执行器和手动执行器。
2.1 电动执行器电动执行器通过电动机驱动阀门的开闭操作。
其核心组件是电动机和减速机构，通过电动机的旋转运动将转动力转化为直线运动，并通过连杆和阀杆实现阀门的开闭。
此类执行器广泛应用于自动化程度较高的系统中。
2.2 气动执行器气动执行器使用压缩空气作为动力源，通过气动装置实现阀门的开闭控制。
当控制信号输入时，气动装置会对空气源进行调节，使得阀门执行机构发生相应的运动。
气动执行器具有操作速度快、可靠性高的特点，被广泛应用于工业自动化系统中。
2.3 液动执行器液动执行器与气动执行器的原理相似，唯一的区别在于其动力源是液体。
液动执行器通过液体的压力变化来实现阀门的开闭操作。
液动执行器适用于一些工作环境要求较高的场合，其操作精度和控制能力较强。
2.4 手动执行器手动执行器是一种简单的、体力驱动的阀门执行器。
其操作方式是通过手动操作来实现阀门的开闭控制。
手动执行器没有动力源，通常适用于一些较小的系统或安全控制方面的需求。
3. 阀门执行器的核心组件无论是什么类型的阀门执行器，其核心组件通常包括以下几个部分：电动机或气动装置、减速机构、连杆、阀杆和阀门本身。
3.1 电动机或气动装置电动执行器依靠电动机提供动力，气动执行器则需要气动装置作为动力源。
电动机通常采用交流电动机或直流电动机，其类型和功率取决于执行器的要求和应用场景。
气动装置则通常由空气压缩机、气动阀和气缸组成。
3.2 减速机构减速机构是将电动机或气动装置的旋转运动转化为阀门执行机构所需的直线运动的核心装置。
减速机构通常采用齿轮传动、蜗轮传动、滑移轮传动等形式，其目的是将动力传递到连杆上。
第4章机器人驱动系统
第4章 机器人的驱动系统
机器人的驱动方式 4.2 液压驱动系统 4.3 气压驱动系统 4.4 电气驱动系统 4.5 新型驱动器
4.1
4.1 机器人的驱动方式
4.1.1 概述
液压驱动的特点及应用
优点: 1）液压容易达到较高的单 位面积压力（常用油压为25～ 63kg/cm2),体积较小，可以获 得较大的推力或转矩。 2）液压系统介质的可压缩 性小，工作平稳可靠，并可得 到较高的位置精度。 3）液压传动中，力、速度 和方向比较容易实现自动控制。 4）液压系统采用油液作介 质，具有防锈性和自润滑性能， 可以提高机械效率，使用寿命 长。 不足之处: 1）油液的粘度随温度 变化而变化，影响工 作性能，高温容易引 起燃烧爆炸等危险。 2）液体的泄漏难于克 服，要求液压元件有 较高的精度和质量， 故造价较高。 3）需要相应的供油系 统，尤其是电液伺服 系统要求严格的滤油 装置，否则会引起故 障。 应用: 液压驱动方式的 输出力和功率更大， 能构成伺服机构， 常用于大型机器人 关节的驱动
应用:
电动机使用简单，且随着材料性能的提高，电机性 能也逐渐提高。所以总的看来，目前机器人关节驱动 逐渐为电动式所代替 。
几种驱动方式的比较
液压驱动 输出功率 很大，压力范围为50～140N/cm2 气动驱动 大，压力范围为48～60N/cm2，最大 可达100N/cm2 气体压缩性大，精度低，阻尼效果 差，低速不易控制，难以实现高速、 高精度的连续轨迹控制 较高 结构适当，执行机构可标准化、模 拟化，易实现直接驱动。功率/质量比 大，体积小，结构紧凑，密封问题较 小 电动驱动 较大
机器人驱动系统知识
机器人驱动系统知识机器人驱动系统是指为机器人提供运动能力的核心部分。
它是机器人的“动力源”，驱动着机器人在各种环境下进行移动、操作和执行任务。
本文将介绍机器人驱动系统的基本知识，包括驱动系统的分类、驱动方式、传感器应用以及未来发展趋势。
1. 驱动系统的分类机器人驱动系统根据其驱动方式可以分为以下几类：电动驱动、液压驱动和气动驱动。
其中，电动驱动是最常用的一种方式，通过电动机、减速器和联轴器等组件将电能转化为机械能，驱动机器人的运动。
液压驱动则利用液体的力学性质来实现机器人的运动，适用于需要大力矩和高速度的场合。
气动驱动是利用气动元件如气缸和气动马达来驱动机器人，具有简单、结构紧凑等优点。
2. 驱动方式机器人驱动系统的驱动方式主要有两种：直接驱动和间接驱动。
直接驱动是指驱动源与机器人关节直接连接，例如电动机直接驱动机器人关节运动。
间接驱动则是通过传动机构将驱动力传递给机器人关节或末端执行器，例如采用齿轮传动、链条传动等方式。
3. 传感器应用传感器在机器人驱动系统中起着至关重要的作用。
通过传感器的检测和反馈，机器人可以实时掌握自身的位置、速度、力量等关键信息，从而实现精准的控制和运动。
常用的传感器包括位置传感器、力矩传感器、速度传感器等。
位置传感器用于检测机器人关节的角度和位置信息，力矩传感器用于测量机器人关节的力矩和扭矩，速度传感器则用于测量机器人的运动速度。
4. 未来发展趋势机器人驱动系统在未来的发展中，将朝着以下几个方向发展。
首先，驱动系统将更加智能化，利用先进的控制算法和人工智能技术，实现机器人的自主决策和运动规划。
其次，驱动系统将更加紧凑、高效，采用新材料和新工艺，提高驱动效能和系统性能。
第三，驱动系统将更加可靠、稳定，引入故障检测和容错机制，提高机器人的工作可靠性和稳定性。
总结机器人驱动系统是机器人的核心部分，为机器人提供了运动能力。
本文介绍了驱动系统的分类、驱动方式、传感器应用以及未来发展趋势。
工业机器人技术应用作业指导书范本1
工业技术应用作业指导书第1章工业概述 (4)1.1 工业的发展历程 (4)1.2 工业的分类与特点 (4)1.3 工业的应用领域 (4)第2章工业的结构与原理 (5)2.1 工业的机械结构 (5)2.1.1 关节 (5)2.1.2 连杆 (5)2.1.3 末端执行器 (5)2.1.4 基座 (5)2.2 工业的驱动系统 (5)2.2.1 电动驱动 (5)2.2.2 气动驱动 (5)2.2.3 液压驱动 (6)2.3 工业的控制系统 (6)2.3.1 控制器 (6)2.3.2 传感器 (6)2.3.3 驱动器 (6)2.3.4 通信接口 (6)第3章工业的关键技术与参数 (6)3.1 工业的精度与重复定位精度 (6)3.1.1 位置精度 (6)3.1.2 重复定位精度 (6)3.2 工业的负载能力与速度 (7)3.2.1 负载能力 (7)3.2.2 速度 (7)3.3 工业的自由度与坐标变换 (7)3.3.1 自由度 (7)3.3.2 坐标变换 (7)第4章工业编程与仿真 (7)4.1 工业编程语言 (7)4.1.1 编程语言的分类与特点 (7)4.1.2 常用编程语言介绍 (8)4.2 工业编程方法 (8)4.2.1 编程步骤 (8)4.2.2 编程技巧 (8)4.2.3 编程注意事项 (8)4.3 工业仿真技术 (8)4.3.1 仿真技术的意义与作用 (8)4.3.2 常用仿真软件介绍 (8)4.3.3 仿真流程与方法 (8)4.3.4 仿真与实际应用的结合 (8)第5章工业视觉系统 (9)5.1 视觉系统的基本原理 (9)5.1.1 图像获取 (9)5.1.2 图像处理 (9)5.1.3 图像分析 (9)5.2 视觉系统的硬件组成 (9)5.2.1 相机 (9)5.2.2 光源 (9)5.2.3 镜头 (9)5.2.4 图像采集卡 (10)5.3 视觉系统的软件算法 (10)5.3.1 图像预处理算法 (10)5.3.2 特征提取算法 (10)5.3.3 特征匹配算法 (10)5.3.4 目标定位与跟踪算法 (10)5.3.5 机器学习与深度学习算法 (10)第6章工业感知与认知技术 (10)6.1 工业传感器技术 (10)6.1.1 传感器概述 (10)6.1.2 传感器选型与应用 (11)6.1.3 传感器信号处理 (11)6.2 工业感知技术 (11)6.2.1 视觉感知技术 (11)6.2.2 触觉感知技术 (11)6.2.3 听觉与嗅觉感知技术 (11)6.3 工业认知技术 (11)6.3.1 认知技术概述 (11)6.3.2 机器学习与深度学习 (11)6.3.3 认知推理与决策 (11)第7章工业典型应用案例分析 (12)7.1 汽车制造领域的应用 (12)7.1.1 点焊 (12)7.1.2 喷涂 (12)7.1.3 装配 (12)7.2 电子制造领域的应用 (12)7.2.1 SMT贴片 (12)7.2.2 焊接 (12)7.2.3 检测与测试 (12)7.3 食品饮料领域的应用 (12)7.3.1 分拣 (12)7.3.2 包装 (13)7.3.3 清洗 (13)第8章工业安全与防护 (13)8.1 工业安全标准与法规 (13)8.1.1 我国工业安全标准 (13)8.1.2 国际工业安全标准 (13)8.1.3 工业安全法规 (13)8.2 工业安全防护措施 (13)8.2.1 设计阶段安全措施 (13)8.2.2 制造与安装阶段安全措施 (14)8.2.3 运行阶段安全措施 (14)8.3 工业安全监控系统 (14)8.3.1 安全监控设备 (14)8.3.2 安全监控策略 (14)8.3.3 安全监控管理 (14)第9章工业系统集成与自动化生产线 (14)9.1 工业系统集成技术 (15)9.1.1 系统集成概述 (15)9.1.2 系统集成关键技术与流程 (15)9.1.3 系统集成案例分析 (15)9.2 工业自动化生产线设计 (15)9.2.1 自动化生产线概述 (15)9.2.2 自动化生产线设计原则与方法 (15)9.2.3 自动化生产线关键设备与组成 (15)9.2.4 自动化生产线实施与优化 (15)9.3 工业与智能物流系统的融合 (15)9.3.1 智能物流系统概述 (15)9.3.2 工业与智能物流系统的融合技术 (15)9.3.3 融合案例分析与启示 (16)9.3.4 发展趋势与挑战 (16)第10章工业发展趋势与展望 (16)10.1 工业技术的发展趋势 (16)10.1.1 市场规模持续扩大 (16)10.1.2 技术水平不断提高 (16)10.1.3 应用领域不断拓展 (16)10.1.4 产业链逐渐完善 (16)10.2 工业技术的创新与挑战 (16)10.2.1 创新方向 (16)10.2.2 挑战 (17)10.3 工业技术的未来展望 (17)10.3.1 普及化 (17)10.3.2 定制化 (17)10.3.3 网络化 (17)10.3.4 绿色化 (17)第1章工业概述1.1 工业的发展历程工业作为一种重要的自动化设备，其发展历程可追溯至20世纪中叶。
电气、液压或气动驱动的选择
电气、液压或气动驱动的选择电动驱动用电动驱动，电能被转化成机械动能。
在电动马达中，磁场在转子和定子中相互作用；当它们试着将自己与对方相互对齐产生了转矩，创造了运动。
电动驱动的“精确的手”和马达是非常适合提供高速和精确性的理想选择。
在直流电机中，直流线圈或永久磁铁在定子中产生一个固定磁场。
为了提供最大的扭矩，线圈卷绕在转子上并连接在一起，这样转子磁场是垂直于定子磁场的。
直流电机的速度和功率可以非常有效地被控制，但在这类马达中需要切换电流的碳刷会受到磨损和撕裂。
一个同步电机采用三相绕组配置一个线路。
三个相移的电流产生旋转磁场。
由于转子具有固定的磁场，它只能在一个同步的速度上开展有效的扭矩。
伴随现代电流转换器，直流电机可以控制同步电机，且没有任何损件。
同步电机具有90%以上的优秀运营效率，但需要复杂的电子监管系统和昂贵的永久磁铁。
异步电机也配备了定子生成旋转磁场匝，但是带有鼠笼式绕组。
当转子不同步后，感应电流抵消磁场的变化。
连同定子的磁场，这会产生拉动转子的转矩。
异步电机的优点是比较便宜，但是由于电流通过转子会产生热量，电机的效率水平较低。
液压驱动液压驱动，流体加压至气缸内的移动活塞。
体积流量由泵提供。
根据所需要的力来移动载荷，相应的压力由流体产生，并且由泵抵消这种压力。
在旋转驱动中，液压马达取代线性力传递扭矩。
具有可调泵功能，推动活塞或转向液压马达的静液压驱动，是多年来发展非常有效的。
然而，当外部力量变化时，该系统的速度变得不同，这样就没有简单的方法来保持同一位置。
因此，泵和汽缸之间的距离需要尽可能短。
在次级控制驱动中，电机，而不是泵，是被限制的。
不同的转矩使液压驱动迅速适应应力的变化。
这种高效技术可以调节速度、转矩和位置。
然而，构建驱动器是昂贵的，快速适应性要由用户提供特殊的机器需要，如同测试床制造商。
带阀门控制的驱动在移动设备中的液压系统中是常见的。
只有一部分液压生成的能量通过阀门产生。
未使用的部分转化为热能。
电动气动阀门工作原理
电动气动阀门工作原理
电动气动阀门工作原理：
1、电动驱动装置：电动驱动装置是阀门的重要组成部分，它能够利用直流电或交流电作动力来控制阀门的开合。
2、气动系统：气动系统是由控制阀、调压阀、气缸及气源组成，其中控制阀由电子控制电路控制，以控制气源流入气缸，实现开合的目的。
3、控制阀的作用：控制阀的作用是使阀门的开合以及各种位置的控制，它可以通过控制电路来实现这一过程，从而实现控制阀的功能。
4、调压阀的作用：调压阀的作用是控制气源以及气缸的压力，确保在气缸压力不稳定的情况下，阀门的动作能够正常进行。
5、开关操作：一般情况下，开关操作由操作手柄或手动电动按钮控制，即便是安装有远程控制装置的阀门，也由此完成总体开关操作。
6、气缸作用：气缸的作用是实现阀门的开合，它可以通过气源的压力将上下两端之间的气缸杆推动，从而实现阀门的开合控制。
7、气源的作用：气源的作用是提供气缸上气缸杆开合所需要的压力，通常是压缩空气。
通过调压阀，可以调节压力，进而实现阀门的开合控制。
天然气管道增压站说明书
压气站简介一、压气站的主要工艺流程1.离心式压缩机站工艺流程压气站的流程由输气工艺、机组控制和辅助系统三部分组成。
输气工艺部分除净化、计量、增压、等主要过程外，还包括越战旁通、清管器收发、安全放空和管路紧急截断等设施。
机组控制部分有启动、超压保护、防喘振循环管路等。
辅助系统还包括燃料气供给、自动控制冷却、润滑等系统。
2.活塞式压缩机站的工艺流程活塞式压缩机站的工艺流程，从总体上讲与离心式压缩机站并无太大的区别，但由于活塞式压缩机自身的特点，机组之间不能串联运行，只能采用并联运行。
这样的压气站多数用于输气量较小、压力较高的场合。
3.调压计量站的工艺流程调压计量站的作用是调节天然气输送压力和测量天然气的流量。
其主要设备有压力调节阀、计量装置、气体除尘器等。
如果在压力调节过程中，因压力下降过多造成降温过大而冻结，则需要在调压前设加热装置给气体加热。
调压计量站主要设在气体分输处和输气管的末站。
不需要加压的起点输气站也是一个调压计量站。
来自净化厂的天然气，经除尘、调压、计量后输往干线。
4.截断阀室工艺流程二、压气站的主要设备和工艺系统在压气站，除了压缩机作为主要的动力设备之外，一般在压气站还包括气体净化工艺系统、压缩机驱动装置、冷却系统、天然气计量和调压系统等，下面将介绍这些主要的设备与工艺系统。
1.压缩机组的类型及特性驱动压缩机的动力机可以用电动机、蒸汽轮机、燃气轮机、柴油机和天然气发动机等。
天然气输送管内所输送的介质本身就是一种十分优越的动力燃料，使得燃气轮机和天然气发动机在天然气压气站的使用上占有绝对的优势。
压气站驱动装置的类型及其装机功率取决于输气管道的通过能力和压气站的压力比。
用于压气站的离心式输气机组按驱动装置的类型主要分为三类：燃气轮机输气机组、电动机输气机组、燃气发动机输气机组。
燃气轮机输气机组的优点：单位质量上的单位功率高，可以通过改变燃气轮机动力涡轮转速的办法来调节天然气流量，可以利用所输的天然气作为燃料，水和润滑油的耗量较少，可直接传动，有进一步提高燃气轮机主要指标的实际可能性。
气动执行机构、电动执行机构及执行器优缺点与选择方法
气动执行机构、电动执行机构及执行器优缺点与选择方法（一）、执行机构选择方法：1、执行机构选择的主要考虑因素：1.1可靠性；1.2经济性；1.3动作平稳、足够的输出力矩；1.4结构简单、维护方便。
2、电动执行机构与气动执行机构的选择比较：2.1气动执行机构简单可靠：老式电动执行机构可靠性差是它过去的一贯弱点，现电子式执行机构的发展彻底解决了这一问题，可以在5~10年内免维修，它的可靠性甚至超过了气动执行机构。
2.2驱动源：气动执行机构的最大不足就是需别设置气源站，增加了费用；电动阀的驱动源随地可取。
2.3价格方面：气动执行机构必须附加阀门定位器，再加上气源，其费用与电动阀不相上下（进口电气阀门定位器与进口电子式执行机构价格相当；国产定位器与国产电动执行器不相上下）。
2.4推力和刚度：两者相当。
2.5防火防爆：“气动执行机构+电气阀门定位器”略好于电动执行机构。
3、选择方法：3.1在可能的情况下，建议选用进口电子式执行机构配国产阀，以用于国产化场合、新建项目等。
3.2薄膜执行机构虽存在推力不够、刚度小、尺寸大的缺陷，但其结构简单，所以，目前仍是使用最多的执行机构。
3.3活塞执行机构选择注意方面：①、气动薄膜执行机构推力不够时，选用活塞执行机构来提高输出力；对大压差的调节阀（如中压蒸汽切断），当DN≥200时，甚至要选双层活塞执行机构；②、对普通调节阀，还可选用活塞执行机构去代替薄膜执行机构，使执行机构的尺寸大大减小，就此观点而言，气动活塞调节阀使用会更多；③、对角行程类调节阀，其角行程执行机构，典型的结构是双活塞齿轮齿条转动式。
值得强调的是，传统的“直行程活塞执行机构+角铁+曲柄连杆”方式。
（二）、电动和气动执行器的对比：1、抗过载能力和使用寿命：1.1电动执行器只能用于间断性操作，因此不适用于持续的闭环操作。
1.2而气动执行器具有抗过载能力且在其整个使用寿命中是免维护的。
1.3不需要换油也不需要其它润滑。
工业机器人的驱动系统分类及特点
工业机器人的驱动系统分类及特点
一、液压驱动系统由于液压技术是一种比较成熟的技术。
它具有动力大、力(或力矩)与惯量比大、快速响应高、易于实现直接驱动等特点。
适于在承载能力大，惯量大以及在防焊环境中工作的这些机器人中应用。
但液压系统需进行能量转换(电能转换成液压能)，速度控制多数情况下采用节流调速，效率比电动驱动系统低。
液压系统的液体泄泥会对环境产生污染，工作噪声也较高。
因这些弱点，近年来，在负荷为100kz 以下的机器人中往往被电动系统所取代。
二、气动驱动系统具有速度快、系统结构简单，维修方便、价格低等特点。
适于在中、小负荷的机器人中采用。
但因难于实现伺服控制，多用于程序控制的机械人中，如在上、下料和冲压机器人中应用较多。
三、电动驱动系统由于低惯量，大转矩交、直流伺服电机及其配套的伺服驱动器(交流变频器、直流脉冲宽度调制器)的广泛采用，这类驱动系统在机器人中被大量选用。
这类系统不需能量转换，使用方便，控制灵活。
大多数电机后面需安装精密的传动机构。
直流有刷电机不能直接用于要求防爆的环境中，成本也较上两种驱动系统的高。
但因这类驱动系统优点比较突出，因此在机器人中被广泛的选用。
电动气动阀工作原理
电动气动阀工作原理
电动气动阀是一种控制介质流动的设备，它的工作原理是通过电动机与气动装置相结合。
下面将详细介绍这种阀门的工作原理。
电动部分的工作原理是利用电动机的转动来驱动阀门的开启和关闭。
电动机通常采用直流电机或交流电机，通过与电动机连接的传动装置将电动机的转动方向和力量传递给气动装置。
气动部分的工作原理是利用气压来控制阀门的开启和关闭。
气动装置通常由气源（如气瓶）和气控部件（如气控阀）组成。
在工作时，气源会提供一定压力的气体，通过气控阀控制气体的流入和流出以达到对阀门的控制。
电动气动阀的结构中一般包括阀体、阀芯、密封件以及电动装置和气动装置。
当电动装置启动时，电动机带动传动装置旋转，从而使阀芯进行相应的旋转运动。
同时，气动装置也会根据电动装置的信号调整气源的流入和流出，控制阀芯的位置，从而控制介质的通断。
电动气动阀的工作原理基本上是将电动与气动两个部分相结合，通过电动部分驱动气动装置来实现对阀门的控制。
这样的设计结构既兼具了电动阀门的精确控制能力，又利用了气动装置的快速响应和稳定性，使得电动气动阀在工业自动化控制领域得到广泛应用。
《工业机器人基础》工业机器人机械结构
第4章 工业机器人概论
4.4 工业机器人末端执行器
工业机器人技术基础
a. 外夹式 4、根据运动形式分类
b.内撑式
根据运动形式来分，末端执行器可分为回转型、平动型和平移型。
用B来标记，如图4-10b所示。
第4章 工业机器人概论
工业机器人技术基础
4.3 工业机器人腕部
3.工业机器人的手转 手转是指腕部的上下摆动，这种运动也称为俯仰，又称为腕部弯曲，如图4-9所 示。 4.工业机器人的腕摆 工业机器人的腕摆是指机器人腕部的水平摆动，又称为腕部侧摆。腕部的旋转 和俯仰两种运动结合起可以看成是侧摆运动，通常机器人的侧摆运动由一个单 独的关节提供，如图4-9所示。 腕部运动多为臂转、手转、腕摆三个运动方式的组合，组合的方式可以有多种 ，常见腕部运动的组合方式有：臂转-腕摆-手转结构，臂转-双腕摆-手转结构 等，分别如图4-11所示。
③机器人机座用底板安装在地面上时，用螺栓孔安装底板在混凝土地面或钢 板上。机器人机座与底板用高强度螺栓固定联接。
第4章 工业机器人概论
4.1 工业机器人基座
工业机器人技术基础
4.1.2 机器人的行走式机座
行走式机座满足了机器人可行走条件，是行走机器人的重要执行部件，它由 驱动装置、传动机构、位置检测元件、传感器、电缆及管路等组成。它一方面 支承机器人的机身、臂部和手部；另一方面带动机器人按照工作任务的要求进 行运动。机器人的行走机构按运动轨迹分为固定轨迹式行走机构和无固定轨迹 式行走机构。 1．固定轨迹式行走机座
第4章 工业机器人概论
气动风镐工作原理
气动风镐工作原理1. 概述气动风镐是一种常用于建筑施工和矿山作业中的工具，主要用于破除岩石、混凝土和硬质地面等材料。
其工作原理是利用气动能将空气压缩后释放，产生高压气体，驱动风镐产生高频率的冲击力。
2. 工作原理气动风镐的工作原理可以分为下面几个步骤：2.1 压缩空气供应系统气动风镐的工作源自于压缩空气供应系统。
在工作前，需要将空气经过压缩机进行压缩，达到一定的压力。
通常使用的是电动或柴油驱动的压缩机，将大气中的空气压缩成高压气体。
2.2 压缩空气传输经过压缩的空气通过管道系统被传输到气动风镐的气动驱动装置中。
通常使用的是柔性高强度管道，以确保空气的传输效率和安全性。
2.3 气动驱动装置气动风镐的气动驱动装置包括气缸和活塞。
气缸是一个密封的金属筒体，内部装有活塞。
通过压缩空气的供应，空气被推入气缸内，使活塞向前运动。
2.4 活塞冲击机构活塞冲击机构是气动风镐的核心部件。
它主要由活塞、锤头和减震机构组成。
当空气推动活塞快速向前运动时，锤头也将跟随活塞一起向前运动一段距离，然后迅速回弹。
这个过程会不断重复，形成高频率的冲击力。
2.5 冲击力传递和工作效果冲击力通过风镐的工作端（通常是一个尖锐的锤头）传递给被破碎的材料。
由于锤头的高频率冲击力，可以迅速破碎硬质材料，如岩石、混凝土等。
同时，风镐的工作端和材料之间还有减震机构，用于吸收和降低冲击力对操作者的反作用力，提高工作效率和操作的稳定性。
3. 工作过程气动风镐的工作过程包括下面几个步骤：3.1 压缩空气供应首先，需要通过压缩机将空气进行压缩，产生足够的高压空气。
这一步通常是通过电动或柴油驱动的压缩机进行操作，将大气中的空气吸入，经过多级压缩后产生高压气体。
3.2 空气传输到气动驱动装置经过压缩的空气通过管道系统被传输到气动风镐的气动驱动装置中。
管道系统需要具备足够的耐压性和安全性，以确保空气传输的顺畅和可靠。
3.3 活塞冲击机构驱动空气通过管道进入气缸内，推动活塞向前运动。
机器人电极臂解析
机器人电极臂解析一、机器人电极臂概述1.定义及作用机器人电极臂是机器人系统的重要组成部分，主要负责末端执行器的控制与驱动。
它如同机器人的手臂，可以根据预设的程序和任务需求完成各种复杂的动作，实现自动化生产、服务等功能。
2.分类及特点机器人电极臂根据驱动方式可分为液压驱动、气动驱动、电动驱动等。
其中，电动驱动机器人电极臂具有高精度、高速度、高负载能力等优点，广泛应用于各类机器人系统中。
二、机器人电极臂的技术发展1.国内外发展现状随着科技的不断进步，机器人电极臂技术在我国得到了快速发展。
国际上，机器人电极臂技术也取得了显著成果，如精密定位、轻量化、高可靠性等方面。
2.技术创新及趋势未来，机器人电极臂技术将朝着高精度、高速度、高负载、智能化、模块化等方向发展。
此外，研究人员还在尝试将人工智能、物联网等技术融入机器人电极臂，以提高其在各种应用场景中的适应性。
三、机器人电极臂的应用领域1.工业生产机器人电极臂在工业生产领域具有广泛应用，如焊接、装配、搬运、上下料等。
它能够提高生产效率、降低劳动成本、提高产品质量。
2.医疗康复机器人电极臂在医疗康复领域也有广泛应用，如辅助康复训练、手术操作等。
它有助于提高康复效果、减轻患者痛苦、提高手术安全性。
3.服务业及其他领域机器人电极臂在服务业及其他领域也逐渐崭露头角，如智能仓储、物流配送、无人驾驶等。
它为人类生活带来了便捷，提高了服务质量。
四、机器人电极臂的选购与维护1.选购注意事项选购机器人电极臂时，应关注其性能参数、可靠性、售后服务等方面。
同时，还要结合自身需求选择合适的电极臂型号和配置。
2.日常维护与管理为确保机器人电极臂的正常运行，日常维护与管理至关重要。
操作人员应定期检查电极臂的磨损状况、紧固件的稳定性、工作环境的清洁度等，并及时更换磨损部件、修复故障。
五、我国机器人电极臂产业的发展前景1.政策支持近年来，我国政府高度重视机器人产业的发展，出台了一系列政策措施加以扶持。
电动、气动工具安全管理
E类——票证管理、 个人资质证、操作 规程、应急预案等。
监护人未履行监护 职责
监护人不在现场， 应停止作业
实例（十三）
E类——票证管理、个 人资质证、操作规程、 应急预案等。
员工不知晓或未掌握相关的 安全标准和安全知识、技能 、应急措施等
电动工具使用前应 对员工进行安全操 作规程的培训。
实例（十四）
电动、气动工具 安全管理
华北油田
主要内容
一 定义和术语 二 电动、气动工具安全管理规定 三 不安全电动、气动工具使用案例 四 电动、气动工具风险和事故
一、定义和术语
一、定义和术语
1、电动工具：
用手握持操作，以小功率电动机或电磁铁作为 动力，通过传动机构来驱动作业工作头的工具。
常见的电动工具有: 电钻、 电动砂轮机、 电动扳手和电动螺丝刀、
5.1.8 所有使用外接电源的交流电动工具应安装漏 电保护器等保护装置。外接电源执行Q/SY12442009。
5.1.9 电动气动工具应由专人管理，并建立检修维 护的技术档案。
管理要求
5.2 人员安全要求 5.2.1 操作人员应正确穿戴个人劳动防护用品｡ 5.2.2 在作业可能产生火花时，操作者应穿戴阻燃防护
四、审核、偏离、培训和沟通
术语和定义
过流关断阀 overcurrent shutdown valve
管道内介质流速超过设定值时即自行关闭的阀。
职责
4.1 集团公司安全环保部组织制定、管理和维护本标准。 4.2 专业分公司负责组织推行、实施本标准。 4.3 企业根据本标准制定、管理和维护本单位的电动气动
（2）往复式(容积活塞式):如拆除建筑物、破碎路面用 的风镐。
一、定义和术语 气动工具
彩涂机组缝合机驱动原理
彩涂机组缝合机驱动原理彩涂机组缝合机是一种常见的工业设备，广泛应用于纺织、服装等行业中。
彩涂机组缝合机的驱动原理是指驱动设备运转的基本原理和方式。
本文将详细介绍彩涂机组缝合机的驱动原理，包括电动驱动和气动驱动两种方式。
一、电动驱动原理彩涂机组缝合机采用电动驱动的方式，主要是通过电机将电能转化为机械能，从而驱动缝合机的各个部件运动。
电动驱动原理主要包括以下几个方面：1.电机选择：彩涂机组缝合机通常采用交流电动机作为驱动源。
电机的选择需要考虑到驱动力的大小、工作环境的要求以及能源消耗等因素。
2.传动系统：彩涂机组缝合机的传动系统通常由电机、皮带、齿轮和传动轴等组成。
电机通过皮带传动或直接连接到传动轴上，再通过齿轮传动将动力传递给缝合机的各个部件。
3.控制系统：彩涂机组缝合机的电动驱动需要通过控制系统实现对电机的启停、转速调节和正反转等功能。
控制系统通常由按钮、开关、电子元件和电路板等组成，可以根据需要进行编程控制。
二、气动驱动原理除了电动驱动，彩涂机组缝合机还可以采用气动驱动的方式。
气动驱动是通过压缩空气将气能转化为机械能，从而驱动缝合机的运动。
气动驱动原理主要包括以下几个方面：1.压缩空气供应：彩涂机组缝合机的气动驱动需要提供稳定的压缩空气供应。
通常采用气压容器和气动泵等设备将大气中的空气压缩为所需的工作压力。
2.气动执行元件：彩涂机组缝合机的气动驱动主要通过气缸和气动阀等气动执行元件实现。
气缸是将气能转化为机械能的关键部件，气动阀则控制气缸的工作状态。
3.控制系统：彩涂机组缝合机的气动驱动需要通过控制系统实现对气缸和气动阀的控制。
控制系统通常由按钮、开关、传感器和气路组成，可以实现气缸的启停和运动方向的控制。
三、电动驱动与气动驱动的比较电动驱动和气动驱动在彩涂机组缝合机中都有广泛应用，各有优缺点。
1.功率和速度：电动驱动通常具有较大的功率和高速运转的特点，适用于对驱动力和速度要求较高的情况。
而气动驱动相对功率和速度较低，适用于对驱动力和速度要求不高的情况。
压力机的操作
压力机的操作济南二机床集团有限公司目录1.操作准备 (3)1.1通电 (3)1.2通气 (3)1.3通油 (3)1.4接通安全装置 (3)1.5运转前检查项目 (3)2.运转操作 (4)2.1警告事项 (4)2.2注意事项 (4)2.3开动操作 (5)2.4停止操作 (7)3.辅助运转操作 (7)3.1计数器 (7)3.2自动装置 (8)3.3模具更换及移动工作台开动 (8)3.4滑块装模高度调整 (8)3.5拉伸垫行程调整 (9)4.复位操作 (9)4.1紧急停止时 (9)4.2出现过载时 (10)前言：以下是压力机机械部分的操作说明，为了正确安全地操作压力机，还请阅读电气部分的操作说明！1．操作准备1.1接通电源电源指示灯亮1.2 接通气源打开截止阀,使空气进入压力机气路。
检查各气路压力表值达到如下规定压值：注意:1.通气后必须检查各管路漏气情况,确保无泄漏;2.过滤器和排污口必须每天进行排污,气源水分大时,须在气源加干燥装置。
1.3启动润滑系统至正常工作状态。
检查润滑油管有无泄漏。
1.4接通安全保护装置并确认工作正常。
1.5运转前检查项目①检查离合器制动器功能、联锁阀动作是否正常（在飞轮没有转动时）；②检查螺栓有无松动并拧紧；③检查【紧急停止】按钮，按压和复位功能是否正常；④检查、整理、整顿压力机周围的环境，并保证清洁,消除事故隐患；⑤检查各油箱油位是否在合理界限。
2．运转操作进行压力机运转时，务请严格遵守下面的警告和注意事项。
2.1警告事项2.1.1微调和寸动运转,只能在非正常作业时使用。
所谓“非正常作业”指的是：模具装卸、调整，过载复位等情况下的操作。
至于通常的生产作业，务必以“单次”或“连续”运转进行。
使用微调和寸动运转，部分安全装置将变得无效，极为危险！2.1.2两个操作按钮，务必使用双手操作，千万不可以用器具等进行单手操作！2.2注意事项2.2.1微调运转是没有作业能力的，只能用来模具对合，不能用来进行模具试冲等作业。
教学机械手说明书资料
摘要科学发展观为我国工程技术的发展开辟了广阔的道路，而机械手作为一种高科技自动化生产设备，已经广泛应用于国民经济的各个领域，这就对我们的教育培训部门提出了新的要求。
因此，为了适应社会发展的形势，在现有技术基础上设计一台教学型机械手有着深远的科教意义。
本次设计教学用四自由度机械手为教学用专用机械手，主要由手爪、手臂、机身、机座等组成，具备抓取、搬运等多种功能，本机械手机身采用机座式，实验对象围绕机座布置，其坐标形式为关节式，具有水平旋转、手臂竖直摆动等4个自由度；驱动方式为电机驱动，利用电机带动减速机，减速机减速后带动旋转轴实现各个回转运动。
电动驱动的优点是控制精度高，能精确定位，反应灵敏，可实现高速、高精度的连续轨迹控制，伺服特性好。
本次设计的机械手能对不同物体完成多种动作。
采用单片机控制系统，最终实现关节的伺服控制和制动、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的在线修改程序、设置参考点和回参考点。
关键词：机械手；电机驱动；伺服系统。
AbstractScientific outlook on development for the development of Engineering Technology in China has opened up a broad road, while the robot as a high-tech automated production equipment, has been widely used in various fields of the national economy, it is to our education and training departments to put forward new requirements. Therefore, in order to adapt the social development situation, based on the existing technology and design a teaching manipulator has profound scientific significance. This design education with three degrees of freedom to education with a dedicated robotic manipulator, mainly by the gripper arm, body, frame and other components, with the feeding, handling and other functions, the phone adopts the base machine, experimental arranged around the base object, its coordinates in the form of joint type, with horizontal rotation, vertical arm swing, and other three degrees of freedom; drive the motor drive, using motor driven reducer, gear reducer drive shaft after each rotation to achieve movement. Advantages of electric drive control, high precision, accurately positioning, responsive, enabling high-speed, high-precision continuous path control, servo characteristics of a good. The design of the robot can perform multiple actions on different objects. Control system using single chip, and ultimately the joint servo control and braking problems, real-time monitoring of the robot movement of each joint, the robot programming and online teaching modify the program, set the reference point and back to the reference point.Keywords: manipulator; motordrive; servo system.目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第1章绪论 (1)1.1 提出题目的目的与意义 (1)1.2 国内外发展的现状 (1)1.2.1 国外发展的现状 (1)1.2.2 国内发展的状况 (2)第2章方案的确定与比较分析 (2)2.1 机械手机械系统的比较与选择 (4)2.1.1 直角坐标型机械手 (4)2.1.2 圆柱坐标型机械手 (4)2.1.3 球坐标型机械手 (5)2.1.4 关节型机械手 (5)2.2 机械手驱动系统的比较与选择 (6)2.2.1 液体压力驱动 (6)2.2.2 气体压力驱动 (6)2.2.3 电力驱动 (7)第3章驱动源的选择与设计计算 (9)3.1 主要技术参数的确定 (9)3.2 各关节电机的选择计算 (10)3.2.1 大臂旋转电机的选择 (11)3.2.2 小臂旋转电机的选择 (12)3.2.3 腰部旋转电机的选择 (13)第4章手部结构设计 (14)4.1 夹持式手部结构 (14)4.1.1 手指的形状和分类 (14)4.1.2 设计时考虑的几个问题 (14)4.2 手部夹紧气缸的设计 (15)4.2.1 弹簧的设计计算 (15)4.2.2 对于压缩弹簧稳定性的验算 (15)4.2.3 疲劳强度和应力强度的验算 (16)4.2.4 手部驱动力计算 (16)4.2.5 气缸直径的设计计算 (17)4.2.6 缸筒壁厚的设计 (19)4.2.7 活塞杆运动行程的计算 (20)第5章各机械部件的设计选择与校核 (20)5.1 轴的设计与校核 (20)5.1.1 大臂旋转轴的设计 (20)5.1.2 大臂轴的强度校核 (21)5.2 键的选择与强度的校核 (24)5.2.1大臂旋转轴键联接处键的强度校核 (24)5.2.2 小臂旋转轴键联接处键的强度校核 (25)5.3 轴承寿命的校核 (26)5.4 联轴器的选择与圆锥销的校核 (27)5.4.1 联轴器的选择 (27)5.4.2 联轴器圆锥销的校核 (28)第6章基于Creo Parametric机械手运动仿真 (29)6.1 四自由度机械手零件的建模 (29)6.2 四自由度机械手的装配 (30)6.2.1 Creo Parametric的装配 (30)6.3 四自由度机械手的运动仿真 (32)6.3.1 运动学仿真 (32)6.3.2 进入机构模块 (32)6.3.3 添加伺服电机 (34)6.3.4 定义初始条件 (35)6.3.5 定义分析 (36)6.3.6 运动仿真视频制作 (37)结论 (39)致谢 (39)参考文献 (40)附录 (41)第1章绪论1.1 提出题目的目的与意义为了代替人类在某些苛刻的场合从事生产，或用于流水作业，以机械手往复的工作，节约人的体力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
功。
3、控制元件
阀
压力能通过控制元件的作用执行元件
4、辅助元件
过滤器、油雾气等。
5、工作介质
空气
由于空气作为驱动介质时，最好不含杂质，
所以又可分为：
气源系统
空气压缩机
气源净化辅助设备 过滤器、油雾气等。
气动执行机构
气缸
空气控制阀和气动逻辑元件 阀
任务四：什么是电动系统？
电动驱动是利用电动 机产生的力或力矩直接或 通过减速机构等间接的驱 动机器人的各个运动关节 的驱动方式，一般由电动 机及其驱动器组成。
1、电动机：
（1）、直流伺服电动机（DC伺服电动机）： 控制电路简单，价格低廉。
（2）、交流伺服电动机（AC伺服电动机）： 功率大、运行可靠，但价格昂贵。
（3）、步进伺服电动机： 价格低廉，但电动机功率小。
2、驱动器：
伺服驱动器是用来控制、驱动伺服电动机的 一种控制装置。一般包括：功率放大器、电流保 护电路、高低压电源、计算机控制系统电路等。
（1）、直流伺服电动机驱动器 （2）、交流伺服电动机驱动器 （3）、步进伺服电动机驱动器
直流伺服电动机
直流伺服电动机驱动器
（DC伺服电动机）：
交流伺服电动机
Hale Waihona Puke 交流伺服电动机驱动器（AC伺服电动机）：
步进伺服电动机： 步进伺服电动机驱动器
任务三：在整个过程中气动驱动跟液压驱动 非常相似，那么气动驱动由什么组成？
1、 气源装置 空气压缩机 机械能→气压能
电动机输出的机械能通过空气压缩机把转换 为空气的压力能。
2、执行元件
气缸 气压能→机械能
执行元件把压力能转换为直线运动或回转运
动形式的机械能，从而完成各种动作，并对外做
4.2.2 气动、电动驱动
陈孟
工业机器人驱动系统按动力源可分为 液压驱动、气动驱动和电动驱动三种基本 驱动类型。
今天我们看一下剩下的两个驱动系统： 气动驱动和电动驱动。
任务一：什么是气动系统？
气动驱动是以压缩空气为工作介质进行能 量传递和信号传递的一门技术。
任务二：如何利用气动驱动使气缸来回运行？